科学节水观：动态节水

朱宁

在传统洗涤用水的观念中，水仅仅是一种稀释溶剂，只能用于盆洗、漂洗、大流量冲洗，将水和化学洗涤制品看作是去污洗涤的核心，为去污洗涤设定了一个错误的前提：“去污洗涤必须用水、必须使用去污洗涤剂，去污洗涤的洁净度与水和化学洗涤制品的用量成密切相关”,但凡谈到节水，总是试图从洗涤用水以外的环节寻找途径，如供水管网的跑、冒、滴、漏、将洗涤后的污水重复利用、单纯的减小流量等静态环节，且总是要等到浪费行为发生以后，对浪费用水行本身却从不加以分析和变革。
    由于浪费的根源是认识观念的错误，并发生于错误的洗涤行为本身，因而现今绝大多数洗涤行为和节水技术亦在此问题上号错了脉，将原本属于力学范畴的东西非要拉扯到稀释范畴上，试想在这种社会土壤条件下，节水能有成效吗？可能有许多人都会寄希望于静态节水，然而无论静态节水的效果有多么好，人们的每一次洗涤却依然是“以稀释为前提、以用量取胜为判断准则”，在观念上始终是将浪费用水（稀释性用水）看成是维持生活正常运转的基本物质前提。显然，如果不改变错误的用水观念，静态节水也不会取得实质性的成效。
    根据牛顿第一运动律我们知道：物质不受外力的作用时，将保持它原来的运动状态（静止或匀速运动），是物质的固有属性。换句话说要改变物质的运动状态，就必须要有外力作用于物质，以克服物质自身的固有属性。因此从本质上讲，去污洗涤在实质上就是对污垢施以外力，迫使污垢克服自身的固有属性，改变原来的运动状态（使污垢脱离原附着体），所以在动态洗涤和动态节水概念中，去污洗涤被看作是“物质受力后改变运动状态”的力学范畴，认为力才是去污洗涤的核心。动态节水理论认为去污洗涤的实质是：“污垢在外力的作用下，克服自身所固有的属性——惯性，改变原来的运动状态，产生空间位移”。换句话说，去污洗涤与水和化学洗涤制品的用量无关，而仅与污垢所受外力的大小、方向和性质有关。事实上哪怕是在今天的众多浪费用水行为中，即令是施用了再多的化学洗涤制品、再多的水，只要不施加外力，任何去污洗涤的目的都无法实现。因此，就本质而言，即令是施用了化学洗涤制品和水，去污洗涤的实质和核心仍然是力。
    当明白这一基本原理后，许多动态节水产品的结构设计和功能设计也就随之而出了：例如洗衣最多只需用水10 L清水的洗衣机结构设计已经完成、洗一个碗或盘碟仅需5～10 ml自来水的洗碗机也已处于设计中，可确保生活洗涤用水普遍节约60  %以上的节水龙头和节水帽已批量生产上市，洗澡一次仅需25  L自来水的新型节水浴头也已定型投产，与此同时一种仅需用水1.8～2.0 L的新型坐便器结构设计也以基本完成。可能有很多人都不会相信，但事实就是如此，环保型循环用水离心力洗衣机（专利号：ZL 01209406.4）就已经能够做到洗涤2 ～3  kg衣物最多用水10 L。
    由于动态节水产品始终强调力的核心作用，在动态节水产品的使用过程中，虽然有许多环节仍然要用水，但这时的水不是稀释剂，而是充当了力的物质载体、一种特殊洗涤工具，因而用水效率极高，一般可比现有用水方式节约60 %以上，在工业用水领域，有的甚至可以节约80 %；由于不须使用化学洗涤制品，因而不单用水极少，而且排污也极少、对环境的危害也极小。
    动态节水理论在分析我国水资源短缺的根本原因时，认为造成人们浪费用水的关键首先是洗涤观念上的认识错误，即“将水（自来水）仅仅当作稀释剂来加认识和使用”，否认在去污洗涤中起核心作用的关键因素是力；其次才是否认“水（自来水）的商品属性，违背客观经济规律。因此，在动态节水理论中，首先认为去污洗涤的核心是力，并将去污洗涤的实质规结为：污垢在外力的作用下，克服自身所固有的属性——惯性，改变原来的运动状态，脱离原附着体而产生空间位移；去污洗涤的洁净度与水（自来水）和化学洗涤制品的使用量无关，仅与所受外力的性质、方向和大小有关；水（自来水）在去污洗涤中的属性不是稀释剂，而是一种工具、一种传递力的物质载体。
    由于水（自来水）在去污洗涤中的本质属性仅仅是一种特殊的载体工具，因此动态节水理论认为，应该、而且也必须大幅度提高其利用效率，事实上动态节水产品也确实证明了水（自来水）的综合使用效率可以在现有基础上得到大幅度提高。
    下面仅以动态节水技术及其产品在使用中的用水实情为例，来与传统用水作比较：
    1.洗涤方式：传统用水方式主要为“盆洗、漂洗、大流量冲洗”，其洗涤的实质是稀释，必须以量取胜、必须使用化学洗涤制品。由于使用了化学洗涤制品，存在二次污染，通常必须进行多次重复稀释性清洗，且常用冲洗用水流量均在8 L/min以上，同时，热水器的功率匹配极大，至少需要5～ 8  KW ；节水帽（节水龙头）的洗涤用水方式为“直接冲洗”，其实质是以力为核心，必须以力取胜，不需使用化学洗涤制品，不存在二次污染，通常一洗即净，且流量仅在1.2 ～1.5 L/min之间，同时，热水器的功率匹配极小，仅需500 ～800 W。            
    2.餐饮洗涤：在传统去污洗涤的观念中，餐饮洗涤必须使用“化学洗涤制品”，总是存在二次污染，且洗一个碗蝶至少需要用去自来水1.5 ～2.5 L，同时流量配置在8 L/min以上；使用节水帽和节水龙头则不同，虽然喷射的流量极小，在一般情况小均小于1.5 L/min，但喷射质点的冲击力却非常之大，足以克服任何餐饮污垢与餐饮器具之间的吸附引力（在一般情况下，餐饮污物与餐具间的质点吸附引力均小于10-8牛顿，而节水帽则可将质点冲击力的大小随意调节到10-1牛顿），因而不必使用“化学洗涤制品”、也不存在二次污染，洗一个碗碟仅需用去自来水0.3 ～0.4 L。         
    3.洗手：用传统用水方式洗手，一般需要用去自来水1 ～2 L；而使用节水帽和节水龙头后，虽然喷射水流的流量极小（在一般情况小均小于1.8 L/min），但喷射速度快、质点冲击力大，因而随机洗手最多需用自来水0.2 ～0.3 L。               
    4.搓洗内衣、帕类和婴幼儿物品：用传统方式洗涤这一类物品，平均每件需用水8～10 L，且大多数洗涤均必须使用“化学洗涤制品”；使节水帽和节水龙头后，由于质点冲击力极大，绝大多数的去污洗涤均不需使用“化学洗涤制品”，平均每件需用水2.5 ～3.5 L。         
    5. 冲洗蔬菜、瓜果：用传统方式洗涤，平均每餐需用去自来水40～50 L，由于洗涤的实质属于稀释性用水,因而洗涤后的蔬菜瓜果表面,始终存在农药、化肥和“化学洗涤制品”等有害残存物质；使用节水帽（节水龙头）直接冲洗后，平均每餐最多需用自来水15 ～20 L，由于不须使用“化学洗涤制品”、喷射水流的质点冲击力大，具有极大的动能和冲击动量（在一般情况下，餐饮污物与餐具间的质点吸附引力均小于10-8牛顿，而节水帽可将质点冲击力的大小随意调节到10-1牛顿），足以克服农药、化肥和化学洗涤制品等有害物质与蔬菜和瓜果表面间的相互引力，因而冲洗后的蔬菜和瓜果表面极少有农药、化肥和化学洗涤制品等有害物质的残存。         
    6. 洗浴用水：按传统方式洗浴一次至少需用水100 ～200 L；而使用新型节水浴头后，由于冲量和冲击力的缘故，所需喷射水流的流量变为3.5 ～4.5 L/min,冲洗时间可缩短至8 ～10分钟，洗浴仅需用水30～45 L。               
    7. 对环境的影响：传统洗涤方式不但用水量大，而且所有的去污洗涤都必须使用“化学洗涤制品”，因而排污量也大，对环境的危害也极大；使用动态节水产品则不同，一方面用水极少，另一方面90   %以上的去污洗涤均可不使用“化学洗涤制品”，因而排污极少，不对环境构成危害，极有利于生活污水全额处理，是真正的绿色消费。
    8.从附带能源消费和供热器具的角度看，传统洗涤方式要求供热器具必需提供温度在800C以上的大量温水，一方面这会直接导致供热器具的单次能源消耗急增、能耗利用效率大幅下降，另一方面还会加大水垢结晶，进一步降低能源利用效率，加大消费成本；使用节水帽（节水龙头）则不同，一方面对水温的要求大幅降低，只要求供热器具提供温度在35～450C的温水，可基本消灭水垢的生成和板结，另一方面，温度在35～450C的高速喷射水流不会烫伤人体皮肤、具有特别强的清水去污能力，最大限度的提高了温水和单位能耗的利用效率。
    从上述对比中可以看出，动态节水理论及其物化产品在使用中始终强调力的核心作用，所有去污洗涤均用水极少、排污极少，其节水的数量一般可比传统洗涤方式节水60 %以上。因此，如果全社会充分使用动态节水技术及其产品，60 L自来水足以满足人们每天的所有用水需求，当然，如果人们非要沿袭传统、落后的用水观念，别说60 L自来水，就是200 L也难以满足人们每天的需要；在工农业生产中，由于绝大部分的用水需求均属于力学范畴，且用水需求较为单一，换句话说，只要充分利用动态节水技术进行针对设计，至少也可确保总体节水60   %以上，有的甚至可以做到节水80  %以上。
    在我国所有大城市中，由于资源储备的先天所限，人口不断增加，生活水平不断提高，城市供水形势还会更加紧张。显然，中国要想摆脱水资源短缺这一窘境，其唯一的根本出路在于：改变人们的传统落后认识观念和生活用水习俗，彻底摒弃将水（自来水）仅仅当作稀释剂来使用的落后洗涤方式，确立“以力为核心”的用水新观念，最终在社会全面推广动态节水、有效节水。
    动态节水产品的节水原理和去污原理。为了说明方便，下面仅以具体的动态节水产品和专利技术为例。
    节水帽、节水龙头：前面说过，去污的实质在于以外力去克服物体固有的惯性而使污垢脱离原附着体，出现空间位移。显然，在卸压为零的传统洗涤方式中，水并没有直接参与去污，仅仅充当了稀释剂的角色，大量的水均因为表面径流而属于无效使用，使用节水帽来进行洗涤则不同：首先，节水帽充分利用了流体连续性原理（V1S1=V2S2）和能量守衡基本原理,使自来水呈小流量高速喷射状。此时喷出的自来水虽然流量极小（在一般情况下,自来水的喷射流量大多为0.8～1.8 L/min）、质点颗粒极小（质点颗粒的直径：0.001～ 1）,但喷射的速度却极快（根据洗涤的需要,喷射速度可控制在2～20 m/s之间）,再加上是连续喷射，因而被洗涤物品所承受的冲击力和动量却并不小；第二,充分利用动量守衡,使小流量高速喷射水流直接作用于被洗涤物品，通过冲击力迫使污垢克服自身的惯性而产生空间位移，进而从本质上确立了高速喷射水流的工具特性、去污特性；第三，节水帽、节水龙头在设计之初就充分考虑了去污洗涤需求的多样性，可以根据需要灵活调节喷射水流的喷射水型、颗粒大小、速度大小、冲击力的大小、冲量的大小，具有特别强的普遍适用性和随意针对性，故而喷射水流冲击去污的利用效率极高（在一般情况下均高达80  %以上），因而特别节水；第四，由于仅需极少量的清水即可实现强力去污、无须使用化学洗涤制品，自然所排泄的污水也特别少，对环境的污染也特别小，最终将导致自来水生产综合成本（包括污水处理费）的降低和能源消耗量的降低；第五，由于热水能削弱和减小不同物质间的引力，因而与热水器配合使用后，从节水帽中喷出的温度在420C左右的清水直接冲击被洗涤物品后，去污能力还会大幅度提高，自来水的使用效率也会同步得到更大幅度的提高。另外，与节水帽、节水龙头的常用微流量相对应，热水器的功率匹配也仅需500～800W，这与现今普遍使用的热水器至少耗费5～8    KW相比，简直有天壤之别。
    因此，节水帽（节水龙头）的基本节水原理可以这样界定：通过流体连续性原理，充分利用自来水的压力势能，尽力强化和有效利用最小水分子团（最小水颗粒）高速喷射时的冲击动量，直接作用于被洗涤物体，从而实现以力取胜，最终大幅提高水资源的单位利用效率，并相应减少附带的能源消费。
    动态节水专利技术从结构上讲并不复杂,制造工艺也十分简单,使用也很方便,但毕竟有别于人们的传统用水习俗，因而它们的推广必须以变革洗涤用水的观念为前提。倘若真能在全国范围内改变人们的认识观念（事实上整个社会也必须改变认识观念），在全社会普遍推广动态节水技术及其节水器具，城市水资源危机就一定能够得到彻底缓解。本人曾对人们在生产用水和生活用水上的需求构成作过仔细分析，其中90 %的洗涤用水都因为表面平流水模和表面径流而导致无效用水，相反，只要人们能在生活中充分使用动态节水器具，至少可节水60 %以上（以原用水量为基准）。其中，使用节水帽（喷射流量0.8 ～1.8 L/min、 喷射速度2～30 m/s）可使橱卫用水和一般洗涤用水节约60 % 以上；使用节水型浴头（喷射流量3.5～4.5 L/min、喷射速度2～20 m/s）可使洗浴用水量节约60 % 以上。综合上述用水数量指标,不难得出这样的结论：只要人们充分使用动态节水器具,就完全有能力将城市的人均日用水量控制在60 L以内，换句话说，只要国家能将动态节水技术充分运用于各行各业中的涉水场所和产业，全国城市（包括象北京、天津这样的缺水城市）的水资源危机就有可能得到充分的缓解。   
    需要特别说明的是：在传统观念中，水龙头（水嘴）仅仅是一个水源控制开关，每次洗涤用水时都要将自来水的水压卸掉，使原本具有能源属性的自来水又重新蜕变为仅具自然属性的水资源，而仅具自然属性的水是没有任何去污功能的。由于水龙头是生活和生产用水中的必备器具，其使用数量之大、适用范围之广、使用之频繁是无法用语言来界定的，事实上生产和生活中绝大多数的浪费用水都与水龙头的不当使用密切相关，换句话说，要从根本上实现节约用水，就必须彻底改变所有水龙头的使用功能。在动态节水技术中，首先将水龙头看作是一个能量转换器，一个能将压力势能转变动能的工具；其次才将水龙头看着是一种可与节水帽连接一体的具有直洗功能的节水阀具；最后才将水龙头看着是一个水源控制开关。由于节水帽可通过螺纹与各种高、中、低档混水阀、水龙头连接一体，能很方便地进入千家万户、进入所有需要节约用水的场所，自动改变水龙头的功能和洗涤方式，迅速使所有水龙头实现大幅节水，因此，节水帽的节水效益之大，是无法用数字来估算的。
    由于我们长期重事节水器具的研制和生产，曾专门对已使用节水帽的各种场所进行过长期跟踪调查和对比分析，其节水的情况大致如下（水压：P ≥0.3 MPa）：
    （1）凡公共长所的水龙头装上节水帽后，一般都能确保节水80 %以上,因为这类场所的洗涤用水大多数都无法做到有效节水，而一旦装上节水帽以后，在水压和流体连续性原理的共同作用下，自来水已经变成了具有较大动能和动量的高速喷射水流（喷射速度：2～ 20 m/s），无论人们怎样浪费，其所需的最大流量（也是最佳流量）仅在0.8～1.8 L/min之间，且洗涤时的强力冲击手感迫使人们自觉进早关闭水龙头。例如在企事业单位、学校、医院和其它公共场所中的便后用水，每人每次的用水时间为10～15秒，而普通水龙头打开的标准流量均在10 L/min以上，因而每人每次的用水量一般都在1.5 L以上。而装上节水帽后，由于冲量和冲击力的缘故，平均用水时间可缩短至6～8秒，因而平均每人每次用水仅在0.2 L左右。
    （2）凡在水龙头上安装节水帽的家庭，其每人每天的用水量仅须60 L即可，节水效率均维持在40～65%之间。例如餐后洗碗，若按传统用水方式洗一个碗需用水1～2 L，且还需使用餐用洗涤剂，而用节水帽、节水龙头洗个碗则仅需用水0.3～0.4 L，且不须使用任何洗涤制品。
    （3）.凡公共浴室使用节水浴头后，其平均节水率均在60%以上。使用传统浴头洗澡时，其喷射的常见流量均在10～12 L/min以上，洗浴时间若按平均每人每次净冲洗10分钟计算，则平均每人每次需用去100升温度在450C的自来水；当使用节水浴头后，由于最佳流量在3.5～4.5 L/min之间，因而平均每人每次最多用去4 5升温度在450C的自来水。
    在节水帽（节水龙头）的结构设计中，经过近五年的对比实验和理论分析，得出了一个与传统的洗涤用水器具完全不同的结构模式：传统用水器具（水龙头）的其核心要旨是“在瞬间实现卸压为零，即如何将自来水的水压浪费掉，以快速提供流量在10 L/min以上、但毫无冲击力的自来水”，因而在传统用水器具（水龙头）的结构设计中，为了满足国家所给定的公称水压（P = 0.3 MPa）下的最低流量（Q = 10 L/min）要求，其控制流量的开关通道的最大横截面积必须大于0.39㎝2,否则便无法满足稀释用水的基本要求；而节水帽（节水龙头）则不同，在同样的公称水压（P = 0.3 MPa）条件下，其核心要旨是“充分利用自来水的水压，并以此来提供人们所能承受的、具有冲击去污作用的高速喷射水流”（2～30m/s），必须满足一定的冲量和冲击力，喷射流量必须小于2 L/min ，因而节水型常用喷水孔的孔径必须小于1.8㎜。
    在这里，节水帽、节水龙头减小喷水孔孔径的目的不是为了减小流量，而是为了充分利用自来水的水压，并提供一定限值的冲量和冲击力，这与现今市面上号称“变径节流”的静态节水器具在本质上完全是两码事。
    因此，动态节水原理及其产品的使用，就其本质而言，并不是为了节水而节水，而是主动探求洗涤的本身和基本原理、主动探求哪些洗涤需求原本就可以不用水、主动探求用什么方式或工具可以替代水来实现去污洗涤的目的。所以，动态节水原理及其产品虽然并不克意追求节水，但由于抓住了事物运动的客观本质——去污的核心是力、抓住了有效利用冲量和冲击力这个关键问题，自然也就抓住了如何提高自来水利用率的关键，自然也就特别节水，因而才能确保比传统用水方式节水60%以上。
    需要特别说明的是，动态节水产品与现今市上通行的节水产品（在实质上是静态节水）虽然都标榜自己是节水产品，但事实上两者是有根本区别的——即在本质上是两种不同观念的客观产物。静态节水在本质上是浪费用水行为发生以后不得已而为之的无可奈何之举，就其自身的节水效率而言，也是极其低下的，这就如同“左手捡、右手丢”一样，无论人们是怎样的注重事后节约，其每一次用水行为的本身却是极端浪费的。现今市上通行的节水产品就其本质而言，大多还仍然停留在“水（自来水）仅仅是稀释剂而已，去污洗涤必需使用化学洗涤制品和水，且取污洗涤的洁净度与化学洗涤制品和水的用量正相关”这一极端错误的传统观念上，而在这种错误观念的作用下，浪费用水是维持正常生活的必要生活方式和物质基础，就每一次洗涤用水行为自身而言，节约用水是绝对不可能的。所以，从去污洗涤的本质这个角度看，现今市上通行的节水产品（指静态节水产品）号称节水30%以上，几乎全部都是骗人的鬼话，因为错误的认识只能导致错误的结果，并且“静态节水”这一节水观念在实质上就是稀释用水观念的另一种表现形式而已。以现今普遍使用的快开式陶瓷片水嘴为例，就其自身的本质功能而言，只能算作是一个水源控制开关，而作为开关自身是不可能具有任何节水功能的，有的只是先进与落后之分，至于生产厂家非要将说成是节水龙头，只不过是偷换概念，拉虎皮作大旗罢了。
    经过多年的观察和仔细测量，我们发觉在常规生活洗涤用水中，去污洗涤的最佳洗涤方式是质点受力，去污洗涤的最佳受力作用面积普遍小于30㎝2，其中经常性去污洗涤所需的最佳受力作用面积在2～10㎝2之间，污垢与附着体之间的质点（质点的取法：1～103个/㎝2）引力普遍在10-6～10-7牛顿之间，换句话说只要对污垢质点施与力值大于10-5牛顿的冲击力，即可使污垢脱离附着体、实现去污，而传统洗涤方式在进行去污洗涤时，首先强调的不是质点受力力，而是化学洗涤制品和稀释用水。由于传统洗涤方式背离了去污洗涤的实质，水（自来水）并没有以质点冲击的形式直接作用于被洗涤物，因而从本质上讲，所有的稀释用水均属于无效用水，这也就是为什么在传统用水方式下始终都无法实现有效节水的根本原因。
    可能大多数人都会对静态节水抱以巨大的希望，如试图单纯通过减小流量来实现节水的变径节流措施、污水的重复使用、缩短洗涤用水时间等，但事实上这也是竹蓝子打水一场空，因为静态节水在本质上也仍然是以稀释用水为前提，所以当今市面上销售的绝大多数节水产品不过是欺世盗名罢了，也许这话说得太严重了一点，但只要人们能够认清“去污洗涤的实质仅与所受外力的性质、大小和方向有关，而与水（自来水）的用量无关”这一客观本质，就会明白但凡试图仅从流量上来寻求节水，无疑是瞎子点灯白费蜡。
    由于传统洗涤用水观念经过了几千年的沉淀，稀释用水已成为从个人到国家机关和社会各阶层都不得不尊崇社会法则，谁都不敢想象导致水资源短缺的根本原因正是我们几千年来所一直推崇的传统用水方式本身，因此，即令是国家主管水资源的各级机构、部门和节水办在制定节约用水的各项政策和量化指标时，也从不敢想象只要我们改变传统洗涤用水方式——社会在现有基础上普遍实现总体节水60%以上是完全可能的，因而才有人均月用水3吨的最低限额，以确保维持人们稀释用水（浪费用水）的基本需要，因为动态节水理论和动态节水技术的实施已经彻底证明：“只要改变落后的洗涤用水方式，充分使用动态节水器具，每人每月最多用水1.5立方米”。
    所以我们希望国家相关职能部门能首先改变传统的洗涤用水观念，树立科学的节水观，在全社会广泛宣传动态节水理论和实用的动态节水新技术，全面清理各种鼓励浪费用水的实际政策和规章制度，因为实践已经证明，只要我们改变错误的洗涤用水观念，全面树立科学用水观，广泛推广应用动态节水理论和实用节水技术，彻底缓解我国的水资源危机是完全可能的。
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朱宁

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        由于浪费的根源是认识观念的错误，并发生于错误的洗涤行为本身，因而现今绝大多数洗涤行为和节水技术亦在此问题上号错了脉，将原本属于力学范畴的东西非要拉扯到稀释范畴上，试想在这种社会土壤条件下，节水能有成效吗？可能有许多人都会寄希望于静态节水，然而无论静态节水的效果有多么好，人们的每一次洗涤却依然是“以稀释为前提、以用量取胜为判断准则”，在观念上始终是将浪费用水（稀释性用水）看成是维持生活正常运转的基本物质前提。显然，如果不改变错误的用水观念，静态节水也不会取得实质性的成效。
        根据牛顿第一运动律我们知道：物质不受外力的作用时，将保持它原来的运动状态（静止或匀速运动），是物质的固有属性。换句话说要改变物质的运动状态，就必须要有外力作用于物质，以克服物质自身的固有属性。因此从本质上讲，去污洗涤在实质上就是对污垢施以外力，迫使污垢克服自身的固有属性，改变原来的运动状态（使污垢脱离原附着体），所以在动态洗涤和动态节水概念中，去污洗涤被看作是“物质受力后改变运动状态”的力学范畴，认为力才是去污洗涤的核心。动态节水理论认为去污洗涤的实质是：“污垢在外力的作用下，克服自身所固有的属性——惯性，改变原来的运动状态，产生空间位移”。换句话说，去污洗涤与水和化学洗涤制品的用量无关，而仅与污垢所受外力的大小、方向和性质有关。事实上哪怕是在今天的众多浪费用水行为中，即令是施用了再多的化学洗涤制品、再多的水，只要不施加外力，任何去污洗涤的目的都无法实现。因此，就本质而言，即令是施用了化学洗涤制品和水，去污洗涤的实质和核心仍然是力。
        当明白这一基本原理后，许多动态节水产品的结构设计和功能设计也就随之而出了：例如洗衣最多只需用水10 L清水的洗衣机结构设计已经完成、洗一个碗或盘碟仅需5～10 ml自来水的洗碗机也已处于设计中，可确保生活洗涤用水普遍节约60 %以上的节水龙头和节水帽已批量生产上市，洗澡一次仅需25 L自来水的新型节水浴头也已定型投产，与此同时一种仅需用水1.8～2.0 L的新型坐便器结构设计也以基本完成。可能有很多人都不会相信，但事实就是如此，环保型循环用水离心力洗衣机（专利号：ZL 01209406.4）就已经能够做到洗涤2 ～3 kg衣物最多用水10 L。
        由于动态节水产品始终强调力的核心作用，在动态节水产品的使用过程中，虽然有许多环节仍然要用水，但这时的水不是稀释剂，而是充当了力的物质载体、一种特殊洗涤工具，因而用水效率极高，一般可比现有用水方式节约60 %以上，在工业用水领域，有的甚至可以节约80 %；由于不须使用化学洗涤制品，因而不单用水极少，而且排污也极少、对环境的危害也极小。
        动态节水理论在分析我国水资源短缺的根本原因时，认为造成人们浪费用水的关键首先是洗涤观念上的认识错误，即“将水（自来水）仅仅当作稀释剂来加认识和使用”，否认在去污洗涤中起核心作用的关键因素是力；其次才是否认“水（自来水）的商品属性，违背客观经济规律。因此，在动态节水理论中，首先认为去污洗涤的核心是力，并将去污洗涤的实质规结为：污垢在外力的作用下，克服自身所固有的属性——惯性，改变原来的运动状态，脱离原附着体而产生空间位移；去污洗涤的洁净度与水（自来水）和化学洗涤制品的使用量无关，仅与所受外力的性质、方向和大小有关；水（自来水）在去污洗涤中的属性不是稀释剂，而是一种工具、一种传递力的物质载体。
        由于水（自来水）在去污洗涤中的本质属性仅仅是一种特殊的载体工具，因此动态节水理论认为，应该、而且也必须大幅度提高其利用效率，事实上动态节水产品也确实证明了水（自来水）的综合使用效率可以在现有基础上得到大幅度提高。
        下面仅以动态节水技术及其产品在使用中的用水实情为例，来与传统用水作比较：
        1.洗涤方式：传统用水方式主要为“盆洗、漂洗、大流量冲洗”，其洗涤的实质是稀释，必须以量取胜、必须使用化学洗涤制品。由于使用了化学洗涤制品，存在二次污染，通常必须进行多次重复稀释性清洗，且常用冲洗用水流量均在8 L/min以上，同时，热水器的功率匹配极大，至少需要5～ 8 KW ；节水帽（节水龙头）的洗涤用水方式为“直接冲洗”，其实质是以力为核心，必须以力取胜，不需使用化学洗涤制品，不存在二次污染，通常一洗即净，且流量仅在1.2 ～1.5 L/min之间，同时，热水器的功率匹配极小，仅需500 ～800 W。
        2.餐饮洗涤：在传统去污洗涤的观念中，餐饮洗涤必须使用“化学洗涤制品”，总是存在二次污染，且洗一个碗蝶至少需要用去自来水1.5 ～2.5 L，同时流量配置在8 L/min以上；使用节水帽和节水龙头则不同，虽然喷射的流量极小，在一般情况小均小于1.5 L/min，但喷射质点的冲击力却非常之大，足以克服任何餐饮污垢与餐饮器具之间的吸附引力（在一般情况下，餐饮污物与餐具间的质点吸附引力均小于10-8牛顿，而节水帽则可将质点冲击力的大小随意调节到10-1牛顿），因而不必使用“化学洗涤制品”、也不存在二次污染，洗一个碗碟仅需用去自来水0.3 ～0.4 L。
        3.洗手：用传统用水方式洗手，一般需要用去自来水1 ～2 L；而使用节水帽和节水龙头后，虽然喷射水流的流量极小（在一般情况小均小于1.8 L/min），但喷射速度快、质点冲击力大，因而随机洗手最多需用自来水0.2 ～0.3 L。
        4.搓洗内衣、帕类和婴幼儿物品：用传统方式洗涤这一类物品，平均每件需用水8～10 L，且大多数洗涤均必须使用“化学洗涤制品”；使节水帽和节水龙头后，由于质点冲击力极大，绝大多数的去污洗涤均不需使用“化学洗涤制品”，平均每件需用水2.5 ～3.5 L。
        5. 冲洗蔬菜、瓜果：用传统方式洗涤，平均每餐需用去自来水40～50 L，由于洗涤的实质属于稀释性用水,因而洗涤后的蔬菜瓜果表面,始终存在农药、化肥和“化学洗涤制品”等有害残存物质；使用节水帽（节水龙头）直接冲洗后，平均每餐最多需用自来水15 ～20 L，由于不须使用“化学洗涤制品”、喷射水流的质点冲击力大，具有极大的动能和冲击动量（在一般情况下，餐饮污物与餐具间的质点吸附引力均小于10-8牛顿，而节水帽可将质点冲击力的大小随意调节到10-1牛顿），足以克服农药、化肥和化学洗涤制品等有害物质与蔬菜和瓜果表面间的相互引力，因而冲洗后的蔬菜和瓜果表面极少有农药、化肥和化学洗涤制品等有害物质的残存。
        6. 洗浴用水：按传统方式洗浴一次至少需用水100 ～200 L；而使用新型节水浴头后，由于冲量和冲击力的缘故，所需喷射水流的流量变为3.5 ～4.5 L/min,冲洗时间可缩短至8 ～10分钟，洗浴仅需用水30～45 L。
        7. 对环境的影响：传统洗涤方式不但用水量大，而且所有的去污洗涤都必须使用“化学洗涤制品”，因而排污量也大，对环境的危害也极大；使用动态节水产品则不同，一方面用水极少，另一方面90 %以上的去污洗涤均可不使用“化学洗涤制品”，因而排污极少，不对环境构成危害，极有利于生活污水全额处理，是真正的绿色消费。
        8.从附带能源消费和供热器具的角度看，传统洗涤方式要求供热器具必需提供温度在800C以上的大量温水，一方面这会直接导致供热器具的单次能源消耗急增、能耗利用效率大幅下降，另一方面还会加大水垢结晶，进一步降低能源利用效率，加大消费成本；使用节水帽（节水龙头）则不同，一方面对水温的要求大幅降低，只要求供热器具提供温度在35～450C的温水，可基本消灭水垢的生成和板结，另一方面，温度在35～450C的高速喷射水流不会烫伤人体皮肤、具有特别强的清水去污能力，最大限度的提高了温水和单位能耗的利用效率。
        从上述对比中可以看出，动态节水理论及其物化产品在使用中始终强调力的核心作用，所有去污洗涤均用水极少、排污极少，其节水的数量一般可比传统洗涤方式节水60 %以上。因此，如果全社会充分使用动态节水技术及其产品，60 L自来水足以满足人们每天的所有用水需求，当然，如果人们非要沿袭传统、落后的用水观念，别说60 L自来水，就是200 L也难以满足人们每天的需要；在工农业生产中，由于绝大部分的用水需求均属于力学范畴，且用水需求较为单一，换句话说，只要充分利用动态节水技术进行针对设计，至少也可确保总体节水60 %以上，有的甚至可以做到节水80 %以上。
        在我国所有大城市中，由于资源储备的先天所限，人口不断增加，生活水平不断提高，城市供水形势还会更加紧张。显然，中国要想摆脱水资源短缺这一窘境，其唯一的根本出路在于：改变人们的传统落后认识观念和生活用水习俗，彻底摒弃将水（自来水）仅仅当作稀释剂来使用的落后洗涤方式，确立“以力为核心”的用水新观念，最终在社会全面推广动态节水、有效节水。
        动态节水产品的节水原理和去污原理。为了说明方便，下面仅以具体的动态节水产品和专利技术为例。
        节水帽、节水龙头：前面说过，去污的实质在于以外力去克服物体固有的惯性而使污垢脱离原附着体，出现空间位移。显然，在卸压为零的传统洗涤方式中，水并没有直接参与去污，仅仅充当了稀释剂的角色，大量的水均因为表面径流而属于无效使用，使用节水帽来进行洗涤则不同：首先，节水帽充分利用了流体连续性原理（V1S1=V2S2）和能量守衡基本原理,使自来水呈小流量高速喷射状。此时喷出的自来水虽然流量极小（在一般情况下,自来水的喷射流量大多为0.8～1.8 L/min）、质点颗粒极小（质点颗粒的直径：0.001～ 1）,但喷射的速度却极快（根据洗涤的需要,喷射速度可控制在2～20 m/s之间）,再加上是连续喷射，因而被洗涤物品所承受的冲击力和动量却并不小；第二,充分利用动量守衡,使小流量高速喷射水流直接作用于被洗涤物品，通过冲击力迫使污垢克服自身的惯性而产生空间位移，进而从本质上确立了高速喷射水流的工具特性、去污特性；第三，节水帽、节水龙头在设计之初就充分考虑了去污洗涤需求的多样性，可以根据需要灵活调节喷射水流的喷射水型、颗粒大小、速度大小、冲击力的大小、冲量的大小，具有特别强的普遍适用性和随意针对性，故而喷射水流冲击去污的利用效率极高（在一般情况下均高达80 %以上），因而特别节水；第四，由于仅需极少量的清水即可实现强力去污、无须使用化学洗涤制品，自然所排泄的污水也特别少，对环境的污染也特别小，最终将导致自来水生产综合成本（包括污水处理费）的降低和能源消耗量的降低；第五，由于热水能削弱和减小不同物质间的引力，因而与热水器配合使用后，从节水帽中喷出的温度在420C左右的清水直接冲击被洗涤物品后，去污能力还会大幅度提高，自来水的使用效率也会同步得到更大幅度的提高。另外，与节水帽、节水龙头的常用微流量相对应，热水器的功率匹配也仅需500～800W，这与现今普遍使用的热水器至少耗费5～8 KW相比，简直有天壤之别。
        因此，节水帽（节水龙头）的基本节水原理可以这样界定：通过流体连续性原理，充分利用自来水的压力势能，尽力强化和有效利用最小水分子团（最小水颗粒）高速喷射时的冲击动量，直接作用于被洗涤物体，从而实现以力取胜，最终大幅提高水资源的单位利用效率，并相应减少附带的能源消费。
        动态节水专利技术从结构上讲并不复杂,制造工艺也十分简单,使用也很方便,但毕竟有别于人们的传统用水习俗，因而它们的推广必须以变革洗涤用水的观念为前提。倘若真能在全国范围内改变人们的认识观念（事实上整个社会也必须改变认识观念），在全社会普遍推广动态节水技术及其节水器具，城市水资源危机就一定能够得到彻底缓解。本人曾对人们在生产用水和生活用水上的需求构成作过仔细分析，其中90 %的洗涤用水都因为表面平流水模和表面径流而导致无效用水，相反，只要人们能在生活中充分使用动态节水器具，至少可节水60 %以上（以原用水量为基准）。其中，使用节水帽（喷射流量0.8 ～1.8 L/min、 喷射速度2～30 m/s）可使橱卫用水和一般洗涤用水节约60 % 以上；使用节水型浴头（喷射流量3.5～4.5 L/min、喷射速度2～20 m/s）可使洗浴用水量节约60 % 以上。综合上述用水数量指标,不难得出这样的结论：只要人们充分使用动态节水器具,就完全有能力将城市的人均日用水量控制在60 L以内，换句话说，只要国家能将动态节水技术充分运用于各行各业中的涉水场所和产业，全国城市（包括象北京、天津这样的缺水城市）的水资源危机就有可能得到充分的缓解。
        需要特别说明的是：在传统观念中，水龙头（水嘴）仅仅是一个水源控制开关，每次洗涤用水时都要将自来水的水压卸掉，使原本具有能源属性的自来水又重新蜕变为仅具自然属性的水资源，而仅具自然属性的水是没有任何去污功能的。由于水龙头是生活和生产用水中的必备器具，其使用数量之大、适用范围之广、使用之频繁是无法用语言来界定的，事实上生产和生活中绝大多数的浪费用水都与水龙头的不当使用密切相关，换句话说，要从根本上实现节约用水，就必须彻底改变所有水龙头的使用功能。在动态节水技术中，首先将水龙头看作是一个能量转换器，一个能将压力势能转变动能的工具；其次才将水龙头看着是一种可与节水帽连接一体的具有直洗功能的节水阀具；最后才将水龙头看着是一个水源控制开关。由于节水帽可通过螺纹与各种高、中、低档混水阀、水龙头连接一体，能很方便地进入千家万户、进入所有需要节约用水的场所，自动改变水龙头的功能和洗涤方式，迅速使所有水龙头实现大幅节水，因此，节水帽的节水效益之大，是无法用数字来估算的。
        由于我们长期重事节水器具的研制和生产，曾专门对已使用节水帽的各种场所进行过长期跟踪调查和对比分析，其节水的情况大致如下（水压：P ≥0.3 MPa）：
        （1）凡公共长所的水龙头装上节水帽后，一般都能确保节水80 %以上,因为这类场所的洗涤用水大多数都无法做到有效节水，而一旦装上节水帽以后，在水压和流体连续性原理的共同作用下，自来水已经变成了具有较大动能和动量的高速喷射水流（喷射速度：2～ 20 m/s），无论人们怎样浪费，其所需的最大流量（也是最佳流量）仅在0.8～1.8 L/min之间，且洗涤时的强力冲击手感迫使人们自觉进早关闭水龙头。例如在企事业单位、学校、医院和其它公共场所中的便后用水，每人每次的用水时间为10～15秒，而普通水龙头打开的标准流量均在10 L/min以上，因而每人每次的用水量一般都在1.5 L以上。而装上节水帽后，由于冲量和冲击力的缘故，平均用水时间可缩短至6～8秒，因而平均每人每次用水仅在0.2 L左右。
        （2）凡在水龙头上安装节水帽的家庭，其每人每天的用水量仅须60 L即可，节水效率均维持在40～65%之间。例如餐后洗碗，若按传统用水方式洗一个碗需用水1～2 L，且还需使用餐用洗涤剂，而用节水帽、节水龙头洗个碗则仅需用水0.3～0.4 L，且不须使用任何洗涤制品。
        （3）.凡公共浴室使用节水浴头后，其平均节水率均在60%以上。使用传统浴头洗澡时，其喷射的常见流量均在10～12 L/min以上，洗浴时间若按平均每人每次净冲洗10分钟计算，则平均每人每次需用去100升温度在450C的自来水；当使用节水浴头后，由于最佳流量在3.5～4.5 L/min之间，因而平均每人每次最多用去4 5升温度在450C的自来水。
        在节水帽（节水龙头）的结构设计中，经过近五年的对比实验和理论分析，得出了一个与传统的洗涤用水器具完全不同的结构模式：传统用水器具（水龙头）的其核心要旨是“在瞬间实现卸压为零，即如何将自来水的水压浪费掉，以快速提供流量在10 L/min以上、但毫无冲击力的自来水”，因而在传统用水器具（水龙头）的结构设计中，为了满足国家所给定的公称水压（P = 0.3 MPa）下的最低流量（Q = 10 L/min）要求，其控制流量的开关通道的最大横截面积必须大于0.39㎝2,否则便无法满足稀释用水的基本要求；而节水帽（节水龙头）则不同，在同样的公称水压（P = 0.3 MPa）条件下，其核心要旨是“充分利用自来水的水压，并以此来提供人们所能承受的、具有冲击去污作用的高速喷射水流”（2～30m/s），必须满足一定的冲量和冲击力，喷射流量必须小于2 L/min ，因而节水型常用喷水孔的孔径必须小于1.8㎜。
        在这里，节水帽、节水龙头减小喷水孔孔径的目的不是为了减小流量，而是为了充分利用自来水的水压，并提供一定限值的冲量和冲击力，这与现今市面上号称“变径节流”的静态节水器具在本质上完全是两码事。
        因此，动态节水原理及其产品的使用，就其本质而言，并不是为了节水而节水，而是主动探求洗涤的本身和基本原理、主动探求哪些洗涤需求原本就可以不用水、主动探求用什么方式或工具可以替代水来实现去污洗涤的目的。所以，动态节水原理及其产品虽然并不克意追求节水，但由于抓住了事物运动的客观本质——去污的核心是力、抓住了有效利用冲量和冲击力这个关键问题，自然也就抓住了如何提高自来水利用率的关键，自然也就特别节水，因而才能确保比传统用水方式节水60%以上。
        需要特别说明的是，动态节水产品与现今市上通行的节水产品（在实质上是静态节水）虽然都标榜自己是节水产品，但事实上两者是有根本区别的——即在本质上是两种不同观念的客观产物。静态节水在本质上是浪费用水行为发生以后不得已而为之的无可奈何之举，就其自身的节水效率而言，也是极其低下的，这就如同“左手捡、右手丢”一样，无论人们是怎样的注重事后节约，其每一次用水行为的本身却是极端浪费的。现今市上通行的节水产品就其本质而言，大多还仍然停留在“水（自来水）仅仅是稀释剂而已，去污洗涤必需使用化学洗涤制品和水，且取污洗涤的洁净度与化学洗涤制品和水的用量正相关”这一极端错误的传统观念上，而在这种错误观念的作用下，浪费用水是维持正常生活的必要生活方式和物质基础，就每一次洗涤用水行为自身而言，节约用水是绝对不可能的。所以，从去污洗涤的本质这个角度看，现今市上通行的节水产品（指静态节水产品）号称节水30%以上，几乎全部都是骗人的鬼话，因为错误的认识只能导致错误的结果，并且“静态节水”这一节水观念在实质上就是稀释用水观念的另一种表现形式而已。以现今普遍使用的快开式陶瓷片水嘴为例，就其自身的本质功能而言，只能算作是一个水源控制开关，而作为开关自身是不可能具有任何节水功能的，有的只是先进与落后之分，至于生产厂家非要将说成是节水龙头，只不过是偷换概念，拉虎皮作大旗罢了。
        经过多年的观察和仔细测量，我们发觉在常规生活洗涤用水中，去污洗涤的最佳洗涤方式是质点受力，去污洗涤的最佳受力作用面积普遍小于30㎝2，其中经常性去污洗涤所需的最佳受力作用面积在2～10㎝2之间，污垢与附着体之间的质点（质点的取法：1～103个/㎝2）引力普遍在10-6～10-7牛顿之间，换句话说只要对污垢质点施与力值大于10-5牛顿的冲击力，即可使污垢脱离附着体、实现去污，而传统洗涤方式在进行去污洗涤时，首先强调的不是质点受力力，而是化学洗涤制品和稀释用水。由于传统洗涤方式背离了去污洗涤的实质，水（自来水）并没有以质点冲击的形式直接作用于被洗涤物，因而从本质上讲，所有的稀释用水均属于无效用水，这也就是为什么在传统用水方式下始终都无法实现有效节水的根本原因。
        可能大多数人都会对静态节水抱以巨大的希望，如试图单纯通过减小流量来实现节水的变径节流措施、污水的重复使用、缩短洗涤用水时间等，但事实上这也是竹蓝子打水一场空，因为静态节水在本质上也仍然是以稀释用水为前提，所以当今市面上销售的绝大多数节水产品不过是欺世盗名罢了，也许这话说得太严重了一点，但只要人们能够认清“去污洗涤的实质仅与所受外力的性质、大小和方向有关，而与水（自来水）的用量无关”这一客观本质，就会明白但凡试图仅从流量上来寻求节水，无疑是瞎子点灯白费蜡。
        由于传统洗涤用水观念经过了几千年的沉淀，稀释用水已成为从个人到国家机关和社会各阶层都不得不尊崇社会法则，谁都不敢想象导致水资源短缺的根本原因正是我们几千年来所一直推崇的传统用水方式本身，因此，即令是国家主管水资源的各级机构、部门和节水办在制定节约用水的各项政策和量化指标时，也从不敢想象只要我们改变传统洗涤用水方式——社会在现有基础上普遍实现总体节水60%以上是完全可能的，因而才有人均月用水3吨的最低限额，以确保维持人们稀释用水（浪费用水）的基本需要，因为动态节水理论和动态节水技术的实施已经彻底证明：“只要改变落后的洗涤用水方式，充分使用动态节水器具，每人每月最多用水1.5立方米”。
        所以我们希望国家相关职能部门能首先改变传统的洗涤用水观念，树立科学的节水观，在全社会广泛宣传动态节水理论和实用的动态节水新技术，全面清理各种鼓励浪费用水的实际政策和规章制度，因为实践已经证明，只要我们改变错误的洗涤用水观念，全面树立科学用水观，广泛推广应用动态节水理论和实用节水技术，彻底缓解我国的水资源危机是完全可能的。
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新生水

节水是从点滴做起，必须有节水意识才行！

朱宁

要想节约用水,的确应该从点滴做起,但如果连为什么要用水、洗涤用水的目的何在、去污洗涤的实质是什么都还没有搞清楚,就来谈节水,难道不觉得有些荒唐?!

朱宁

什么叫节水意识?如果我们能够遵循科学的用水观,原本有许多水本就是不应该用的,但现在的问题在于我们连为什么会浪费用水都还没有搞清楚,也不愿意改变落后的传统洗涤用水观念,就来谈节约用水,我以为这的确有点荒唐可笑!

tomyguan

所以现在就是大部分的中国人都没有节约用水的意识!我觉得应当有关人士应当多组织去各大中小学校去作讲座,增强人民的环抱意识.教育下一代苗子.使我国更文明富强!

朱宁

科学用水观只能从某一方面解决人们在洗涤用水上的科学认识,换句话说水的使用价值得到了大幅度的提高,但现在的问题是:水是一种商品,它必须遵循价值规律,而国家又不愿意遵循价值规律.
        人们的消费观念和消费需求只受制于消费成本(价格),既然国家要确保低水价,那就没有理由来要求人们节约用水,阿尿醒子只能捏一头,"既要马儿不吃草,又要马儿跑得好",那有这么好的事?